Миотатический рефлекс, рефлекс на растяжение мышцы, сухожильный рефлекс
Каждая скелетная мышца на быстрое растяжение ее отвечает сокращением. Дуга этого рефлекса является упрощенной. Она состоит из двух звеньев: афферентного и эфферентного. Как указывалось выше, в мышцах и сухожилиях находятся проприорецепторы, возбуждаемые растяжением. Это возбуждение через клетку межпозвоночного узла по корешковому волокну, входящему в спинной мозг в составе задних столбов, передается по рефлекторным коллатералям на клетки передних рогов спинного мозга. Возбуждение достигает одновременно множества периферических двигательных нейронов, однако в максимальной степени возбуждается та мышца, в рецепторе которой возбуждение началось. Более слабое возбуждение передается и соседним периферическим двигательным нейронам, повышая их тоническое напряжение. Однако эта ирритация возбуждения по соседству протекает не равномерно, а преимущественно по тем нейронам, которые составляют ту или иную функциональную систему, например шагового рефлекса. Как известно, функциональная система шагового рефлекса состоит из последовательных фаз: сгибания в трех суставах - тазобедренном, коленном и голеностопном, а затем разгибания в них.
Поэтому, если вызвать возбуждение в четырехглавой мышце, как это делается при вызывании коленного рефлекса, то одновременно с ее сокращением (разгибание голени) повышается тонус и в разгибателях бедра и стопы.
Каждая мышца отвечает на растяжение, однако чувствительность той или иной мышцы к растяжению не одинакова. Она определяется как строением суставов, так и физиологической нагрузкой на разные мышцы. У человека вся тяжесть в вертикальном положении приходится на разгибатели ног. От их сопротивления действию тяжести зависит сохранение вертикального положения, поэтому миотатический рефлекс наиболее выражен в отношении собственного сухожилия надколенника и ахиллова сухожилия. Для того чтобы судить о степени выраженности миотатических рефлексов на ногах исследуют коленные рефлексы и рефлексы сухожилий.
На руках же, которые в практической деятельности больше всего загружены сгибательными и разгибательными движениями в локтевом суставе, в то время как плечевой сустав больше находится в фиксированном состоянии вследствие одновременного сокращения антагонистически действующих мышц, более высокими оказываются сухожильные рефлексы с сухожилий двуглавой и трехглавой мышц.
Исследование сухожильных рефлексов. Для исследования сухожильных рефлексов пользуются не растяжением мышцы, что соответствовало бы более естественному раздражителю, а механическим раздражением, нанося удар по сухожилию. При этом сухожилие приводят в состояние умеренного растяжения. Рефлексы исследуются различными способами.
Рефлекс двуглавой мышцы, сгибательно-локтевой рефлекс. Наиболее удобным и надежным является следующий способ вызывания этого рефлекса. Исследующий кладет согнутую под тупым углом в локтевом суставе руку исследуемого на свое левое предплечье и, охватывая локтевой сустав, кладет большой палец своей левой руки на сухожилие двуглавой мышцы. Коротким ударом молоточка по ногтевой фаланге большого пальца вызывают сокращение двуглавой мышцы плеча и быстрое сгибание предплечья. Этот способ вызывания рефлекса удобен тем, что ощущается рефлекторное напряжение сухожилия даже в том случае, если рефлекс снижен и движение руки незаметно на глаз.
Рефлекс с трехглавой мышцы, разгибательно-локтевой рефлекс. Этот рефлекс вызывается непосредственным ударом молоточка по короткому сухожилию трехглавой мышцы у самого места его прикрепления к olecranon. Рука исследуемого при этом должна быть согнута в локтевом суставе под тупым углом. В ответ происходит сокращение трехглавой мышцы и разгибание предплечья.
Надкостничный, или карпорадиальный, рефлекс вызывается ударом молоточка по шиловидному отростку лучевой кости. При этом наблюдается сокращение m. brachio-radialis и сгибание предплечья. Если удар наносится в положении пронации, одновременно со сгибанием предплечья возникает супинационное движение. Если это делается в положении супинации, присоединяется пронационное движение.
Из других надкостничных рефлексов, имеющих значение для практики, можно назвать лопаточно-плечевой рефлекс Бехтерева. Вызывается он ударом молоточка по внутреннему краю лопатки. В ответ происходит приведение плеча и вращение его кнаружи.
Коленный рефлекс, пателлярный рефлекс. Для вызывания коленного рефлекса применяются разные приемы. Наиболее соответствует физиологическим отношениям следующий. Больной сидит на краю стула или кровати, выставив ноги вперед так, что бедро и голень образуют тупой угол. Ударом молоточка по сухожилию четырехглавой мышцы ниже коленной чашки вызывают разгибание голени. Если при этом явного двигательного эффекта не наступает, исследуемому предлагают, не меняя исходного положения, нажать пальцами ног на пол. При этом одновременно происходит напряжение разгибателей ноги в трех суставах, в том числе и коленном, что способствует выявлению рефлекса.
В лежачем положении коленный рефлекс лучше всего исследовать следующим образом. Больной лежит на спине. Исследователь подводит свою левую руку под коленные ямки, слегка сгибая ноги больного в коленных суставах. В таком положении ударяют молоточком по сухожилию. Можно вызвать рефлекс, нанося удар молоточком по собственному пальцу, которым нащупывают сухожилие четырехглавой мышцы.
Когда коленный рефлекс повышен, его можно вызвать не только с сухожилия четырехглавой мышцы, но и с большеберцовой кости. Удары по ней вызывают тем более слабое ответное движение, чем на большем расстоянии от коленного сустава они нанесены. Таким образом, судят о расширении рефлексогенной зоны коленного рефлекса.
Ахиллов рефлекс. Для исследования рефлекса с ахиллова сухожилия самым удобным является следующий: больному предлагают стать коленями на стул так, чтобы стопы свободно свисали за край стула. Ударяя по слегка натянутому сухожилию, наблюдают подошвенное сгибание стопы. У больного, лежащего на животе (если такое положение возможно), сгибают ноги в коленном суставе под прямым углом и, слегка натягивая ахиллово сухожилие, ударяют по нему молоточком. Это по существу воспроизводит то же положение, что и при исследовании на стуле.
В лежачем положении на спине исследовать рефлекс менее удобно. Однако, согнув ногу в коленном суставе и удерживая стопу за пальцы, удается снизу ударить по сухожилию и вызвать рефлекс.
Нарушение сухожильных рефлексов. Высота сухожильных рефлексов индивидуально колеблется. Встречаются люди, у которых не удается вызвать ни одного сухожильного рефлекса, причем такая арефлексия обнаруживается с детства.
Как правило, перечисленные сухожильные рефлексы вызываются у здоровых людей. Вместе с тем у них определяется нормальный рефлекторный тонус скелетных мышц. Этот тонус, т. е. некоторое сопротивление растяжению мышц, существует как проявление постоянно действующего миотатического рефлекса.
Но рефлекторная дуга миотатического рефлекса может быть прервана в том или другом месте, и тогда сухожильный рефлекс исчезает. Если этот перерыв произошел в афферентной части дуги, например в заднем корешке, то исчезают сухожильные рефлексы и падает рефлекторный тонус, наступает некоторая, а иногда значительная разболтанность суставов, нарушается проприоцептивная и другие виды чувствительности. Если этот перерыв произошел в эфферентной части дуги, например при гибели клеток передних рогов спинного мозга или передних корешков, то одновременно с исчезновением сухожильных рефлексов и понижением рефлекторного тонуса возникают параличи и атрофия мышц. Если перерыв афферентной и эфферентной части рефлекторной дуги происходит одновременно, как это бывает при повреждении смешанного нерва, то вместе с исчезновением соответствующих рефлексов наступает атрофия мышц и нарушаются все виды чувствительности в зонах пострадавших нервов.
Сухожильные рефлексы повышаются, когда нарушается связь спинальных рефлекторных механизмов с головным мозгом и выпадает тормозящее влияние прежде всего со стороны коры головного мозга через пирамидные пути. При повышении сухожильных рефлексов вследствие поражения пирамидных путей обычно расширяется их рефлексогенная зона, повышается рефлекторный тонус мышц. Характерно избирательное распределение гипертонии мышц: на руках тонус повышается в сгибателях и пронаторах предплечья, сгибателях кисти и пальцев, мышцах, опускающих плечо книзу и вращающих его внутрь, на ногах - в разгибателях и приводящих мышцах бедра, разгибателях голени, подошвенных сгибателях стопы.
Когда повышение сухожильных рефлексов достигает большой степени, наблюдается так называемый клонус стопы и клонус коленной чашки.
Клонус представляет собой многократное ритмическое сокращение мышцы в ответ на ее растяжение. Иногда клонус стопы можно наблюдать, когда больной, сидя на стуле или кровати, нажимает пальцами стопы на пол. Это вызывает резкий миотатический рефлекс, за которым следует некоторое обратное движение вследствие натяжения сгибателей, а так как больной продолжает нажимать на пол, то повторяется рефлекс с ахиллова сухожилия. Чередования разгибательных и сгибательных движений стопы (клонус стопы) продолжаются до тех пор, пока больной не перестанет наступать на пальцы и поставит ногу на пятку. В этой позе больного можно ускорить выявление клонуса стопы, нажав толчкообразно на колено и удерживая его в таком положении. Обычно для обнаружения клонуса стопы у лежащего на спине больного левой рукой, подведенной под его колено, сгибают ногу в коленном суставе под тупым углом, а правой резким толчком производят тыльное сгибание стопы, стараясь удержать ее в этом положении.
Аналогично клонусу стопы иногда удается вызвать клонус кисти, произведя энергичным толчком тыльное разгибание ее.
Клонус коленной чашки. У лежащего на спине больного левой рукой, подведенной под колено, слегка сгибают ногу в коленном суставе. Большим и указательным пальцами правой руки захватывают коленную чашку по ее верхнему краю и толчкообразно смещают ее в дистальном направлении, стараясь удержать в этом положении. При этом возникают многократные сокращения четырехглавой мышцы и ритмическое движение коленной чашки.
Повышение сухожильных рефлексов, а также клонусы могут наблюдаться у больных и при функциональных заболеваниях нервной системы - неврозах, астенических состояниях. Однако в отличие от гиперрефлексии и клонусов, обусловленных поражением пирамидных путей и являющихся истинными «пирамидными знаками», функциональные клонусы характеризуются непостоянством, быстрой истощаемостью, общей эмоциональной реакцией при их вызывании, равномерностью их распределения на обеих сторонах. Наличие или отсутствие при них других органических знаков (патологические рефлексы, изменение тонуса) позволяет еще точнее определить их характер.
Одновременно с повышением сухожильных рефлексов, появлением клонусов, усилением рефлекторного мышечного тонуса при изоляции спинальных центров от расположенных выше отделов головного мозга возникает ряд патологических рефлексов. Подробнее о них в статье Кожные рефлексы спинного мозга
Поэтому, если вызвать возбуждение в четырехглавой мышце, как это делается при вызывании коленного рефлекса, то одновременно с ее сокращением (разгибание голени) повышается тонус и в разгибателях бедра и стопы.
Каждая мышца отвечает на растяжение, однако чувствительность той или иной мышцы к растяжению не одинакова. Она определяется как строением суставов, так и физиологической нагрузкой на разные мышцы. У человека вся тяжесть в вертикальном положении приходится на разгибатели ног. От их сопротивления действию тяжести зависит сохранение вертикального положения, поэтому миотатический рефлекс наиболее выражен в отношении собственного сухожилия надколенника и ахиллова сухожилия. Для того чтобы судить о степени выраженности миотатических рефлексов на ногах исследуют коленные рефлексы и рефлексы сухожилий.
На руках же, которые в практической деятельности больше всего загружены сгибательными и разгибательными движениями в локтевом суставе, в то время как плечевой сустав больше находится в фиксированном состоянии вследствие одновременного сокращения антагонистически действующих мышц, более высокими оказываются сухожильные рефлексы с сухожилий двуглавой и трехглавой мышц.
Исследование сухожильных рефлексов. Для исследования сухожильных рефлексов пользуются не растяжением мышцы, что соответствовало бы более естественному раздражителю, а механическим раздражением, нанося удар по сухожилию. При этом сухожилие приводят в состояние умеренного растяжения. Рефлексы исследуются различными способами.
Рефлекс двуглавой мышцы, сгибательно-локтевой рефлекс. Наиболее удобным и надежным является следующий способ вызывания этого рефлекса. Исследующий кладет согнутую под тупым углом в локтевом суставе руку исследуемого на свое левое предплечье и, охватывая локтевой сустав, кладет большой палец своей левой руки на сухожилие двуглавой мышцы. Коротким ударом молоточка по ногтевой фаланге большого пальца вызывают сокращение двуглавой мышцы плеча и быстрое сгибание предплечья. Этот способ вызывания рефлекса удобен тем, что ощущается рефлекторное напряжение сухожилия даже в том случае, если рефлекс снижен и движение руки незаметно на глаз.
Рефлекс с трехглавой мышцы, разгибательно-локтевой рефлекс. Этот рефлекс вызывается непосредственным ударом молоточка по короткому сухожилию трехглавой мышцы у самого места его прикрепления к olecranon. Рука исследуемого при этом должна быть согнута в локтевом суставе под тупым углом. В ответ происходит сокращение трехглавой мышцы и разгибание предплечья.
Надкостничный, или карпорадиальный, рефлекс вызывается ударом молоточка по шиловидному отростку лучевой кости. При этом наблюдается сокращение m. brachio-radialis и сгибание предплечья. Если удар наносится в положении пронации, одновременно со сгибанием предплечья возникает супинационное движение. Если это делается в положении супинации, присоединяется пронационное движение.
Из других надкостничных рефлексов, имеющих значение для практики, можно назвать лопаточно-плечевой рефлекс Бехтерева. Вызывается он ударом молоточка по внутреннему краю лопатки. В ответ происходит приведение плеча и вращение его кнаружи.
Коленный рефлекс, пателлярный рефлекс. Для вызывания коленного рефлекса применяются разные приемы. Наиболее соответствует физиологическим отношениям следующий. Больной сидит на краю стула или кровати, выставив ноги вперед так, что бедро и голень образуют тупой угол. Ударом молоточка по сухожилию четырехглавой мышцы ниже коленной чашки вызывают разгибание голени. Если при этом явного двигательного эффекта не наступает, исследуемому предлагают, не меняя исходного положения, нажать пальцами ног на пол. При этом одновременно происходит напряжение разгибателей ноги в трех суставах, в том числе и коленном, что способствует выявлению рефлекса.
В лежачем положении коленный рефлекс лучше всего исследовать следующим образом. Больной лежит на спине. Исследователь подводит свою левую руку под коленные ямки, слегка сгибая ноги больного в коленных суставах. В таком положении ударяют молоточком по сухожилию. Можно вызвать рефлекс, нанося удар молоточком по собственному пальцу, которым нащупывают сухожилие четырехглавой мышцы.
Когда коленный рефлекс повышен, его можно вызвать не только с сухожилия четырехглавой мышцы, но и с большеберцовой кости. Удары по ней вызывают тем более слабое ответное движение, чем на большем расстоянии от коленного сустава они нанесены. Таким образом, судят о расширении рефлексогенной зоны коленного рефлекса.
Ахиллов рефлекс. Для исследования рефлекса с ахиллова сухожилия самым удобным является следующий: больному предлагают стать коленями на стул так, чтобы стопы свободно свисали за край стула. Ударяя по слегка натянутому сухожилию, наблюдают подошвенное сгибание стопы. У больного, лежащего на животе (если такое положение возможно), сгибают ноги в коленном суставе под прямым углом и, слегка натягивая ахиллово сухожилие, ударяют по нему молоточком. Это по существу воспроизводит то же положение, что и при исследовании на стуле.
В лежачем положении на спине исследовать рефлекс менее удобно. Однако, согнув ногу в коленном суставе и удерживая стопу за пальцы, удается снизу ударить по сухожилию и вызвать рефлекс.
Нарушение сухожильных рефлексов. Высота сухожильных рефлексов индивидуально колеблется. Встречаются люди, у которых не удается вызвать ни одного сухожильного рефлекса, причем такая арефлексия обнаруживается с детства.
Как правило, перечисленные сухожильные рефлексы вызываются у здоровых людей. Вместе с тем у них определяется нормальный рефлекторный тонус скелетных мышц. Этот тонус, т. е. некоторое сопротивление растяжению мышц, существует как проявление постоянно действующего миотатического рефлекса.
Но рефлекторная дуга миотатического рефлекса может быть прервана в том или другом месте, и тогда сухожильный рефлекс исчезает. Если этот перерыв произошел в афферентной части дуги, например в заднем корешке, то исчезают сухожильные рефлексы и падает рефлекторный тонус, наступает некоторая, а иногда значительная разболтанность суставов, нарушается проприоцептивная и другие виды чувствительности. Если этот перерыв произошел в эфферентной части дуги, например при гибели клеток передних рогов спинного мозга или передних корешков, то одновременно с исчезновением сухожильных рефлексов и понижением рефлекторного тонуса возникают параличи и атрофия мышц. Если перерыв афферентной и эфферентной части рефлекторной дуги происходит одновременно, как это бывает при повреждении смешанного нерва, то вместе с исчезновением соответствующих рефлексов наступает атрофия мышц и нарушаются все виды чувствительности в зонах пострадавших нервов.
Сухожильные рефлексы повышаются, когда нарушается связь спинальных рефлекторных механизмов с головным мозгом и выпадает тормозящее влияние прежде всего со стороны коры головного мозга через пирамидные пути. При повышении сухожильных рефлексов вследствие поражения пирамидных путей обычно расширяется их рефлексогенная зона, повышается рефлекторный тонус мышц. Характерно избирательное распределение гипертонии мышц: на руках тонус повышается в сгибателях и пронаторах предплечья, сгибателях кисти и пальцев, мышцах, опускающих плечо книзу и вращающих его внутрь, на ногах - в разгибателях и приводящих мышцах бедра, разгибателях голени, подошвенных сгибателях стопы.
Когда повышение сухожильных рефлексов достигает большой степени, наблюдается так называемый клонус стопы и клонус коленной чашки.
Клонус представляет собой многократное ритмическое сокращение мышцы в ответ на ее растяжение. Иногда клонус стопы можно наблюдать, когда больной, сидя на стуле или кровати, нажимает пальцами стопы на пол. Это вызывает резкий миотатический рефлекс, за которым следует некоторое обратное движение вследствие натяжения сгибателей, а так как больной продолжает нажимать на пол, то повторяется рефлекс с ахиллова сухожилия. Чередования разгибательных и сгибательных движений стопы (клонус стопы) продолжаются до тех пор, пока больной не перестанет наступать на пальцы и поставит ногу на пятку. В этой позе больного можно ускорить выявление клонуса стопы, нажав толчкообразно на колено и удерживая его в таком положении. Обычно для обнаружения клонуса стопы у лежащего на спине больного левой рукой, подведенной под его колено, сгибают ногу в коленном суставе под тупым углом, а правой резким толчком производят тыльное сгибание стопы, стараясь удержать ее в этом положении.
Аналогично клонусу стопы иногда удается вызвать клонус кисти, произведя энергичным толчком тыльное разгибание ее.
Клонус коленной чашки. У лежащего на спине больного левой рукой, подведенной под колено, слегка сгибают ногу в коленном суставе. Большим и указательным пальцами правой руки захватывают коленную чашку по ее верхнему краю и толчкообразно смещают ее в дистальном направлении, стараясь удержать в этом положении. При этом возникают многократные сокращения четырехглавой мышцы и ритмическое движение коленной чашки.
Повышение сухожильных рефлексов, а также клонусы могут наблюдаться у больных и при функциональных заболеваниях нервной системы - неврозах, астенических состояниях. Однако в отличие от гиперрефлексии и клонусов, обусловленных поражением пирамидных путей и являющихся истинными «пирамидными знаками», функциональные клонусы характеризуются непостоянством, быстрой истощаемостью, общей эмоциональной реакцией при их вызывании, равномерностью их распределения на обеих сторонах. Наличие или отсутствие при них других органических знаков (патологические рефлексы, изменение тонуса) позволяет еще точнее определить их характер.
Одновременно с повышением сухожильных рефлексов, появлением клонусов, усилением рефлекторного мышечного тонуса при изоляции спинальных центров от расположенных выше отделов головного мозга возникает ряд патологических рефлексов. Подробнее о них в статье Кожные рефлексы спинного мозга